FR3057343B1 - MEANS FOR MASKING FOR AIR CONDITIONING SYSTEM EXCHANGER - Google Patents

MEANS FOR MASKING FOR AIR CONDITIONING SYSTEM EXCHANGER Download PDF

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Abstract

Système de conditionnement d'air (1) pour un habitacle de véhicule, comprenant : - un boitier de ventilation, chauffage et/ou climatisation (6) d'un flux d'air envoyé dans l'habitacle, - un circuit de fluide réfrigérant (2) à l'intérieur duquel un fluide réfrigérant est apte à circuler, comprenant : o un compresseur (24), ○ un premier échangeur de chaleur (20), disposé dans le boitier de ventilation, chauffage et/ou climatisation (6), ○ un deuxième échangeur de chaleur (22), disposé dans le boitier de ventilation, chauffage et/ou climatisation (6), en aval du premier échangeur de chaleur (20), ○ un premier organe de détente (30) disposé en amont du premier échangeur (20), ○ un deuxième organe de détente (32) disposé en aval du deuxième échangeur de chaleur (22), et ○ un troisième échangeur de chaleur (26), disposé entre le premier organe de détente (30) et le deuxième organe de détente (32), un circuit de fluide caloporteur (4) à l'intérieur duquel un fluide caloporteur est apte à circuler, comprenant au moins : ○ le troisième échangeur de chaleur (26), ○ une portion (86) passant par une zone du véhicule dégageant de l'énergie thermique, et ○ un radiateur basse température (84), caractérisé en ce que le boitier de ventilation, chauffage et/ou climatisation (6) comprend au moins un organe (68) interdisant une circulation du flux d'air dans le premier échangeur de chaleur (20). Application aux véhicules automobiles.Air conditioning system (1) for a vehicle interior, comprising: - a ventilation box, heating and / or air conditioning (6) of a flow of air sent into the passenger compartment, - a refrigerant circuit (2) within which a refrigerant fluid is circulating, comprising: o a compressor (24), ○ a first heat exchanger (20), disposed in the ventilation, heating and / or air conditioning housing (6) , ○ a second heat exchanger (22) arranged in the ventilation, heating and / or air conditioning unit (6), downstream of the first heat exchanger (20), ○ a first expansion element (30) arranged upstream the first heat exchanger (20), ○ a second expansion member (32) disposed downstream of the second heat exchanger (22), and ○ a third heat exchanger (26) disposed between the first expansion member (30) and the second expansion member (32), a coolant circuit (4) inside the which a heat transfer fluid is able to circulate, comprising at least: ○ the third heat exchanger (26), ○ a portion (86) passing through a zone of the vehicle giving off thermal energy, and ○ a low temperature radiator (84) ), characterized in that the ventilation housing, heating and / or air conditioning (6) comprises at least one member (68) preventing a flow of air flow in the first heat exchanger (20). Application to motor vehicles.

Description

Moyen de masquage pour échangeur de système de conditionnement d’airMasking means for air conditioning system exchanger

Le domaine de la présente invention est celui des circuits de fluide réfrigérant pour une installation de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation, notamment pour un habitacle d’un véhicule automobile. Elle a pour objet un système de conditionnement d’air comprenant un organe pour un échangeur compris dans le système.The field of the present invention is that of refrigerant circuits for a heating, ventilation and / or air conditioning system, especially for a passenger compartment of a motor vehicle. It relates to an air conditioning system comprising a member for a heat exchanger included in the system.

Un véhicule automobile est couramment équipé d’un système de conditionnement d’air pour modifier une température d’un air contenu à l’intérieur d’un habitacle du véhicule automobile. Ce système comprend au moins un circuit dans lequel circule un fluide réfrigérant, capable de produire ou d’absorber de la chaleur. Pour ce faire, ce circuit comprend plusieurs échangeurs de chaleur permettant de réchauffer ou de refroidir l’air circulant dans l’habitacle, tout en asséchant cet air. L’assèchement de l’air et le refroidissement de l’air sont effectués par le même échangeur de chaleur, utilisé en tant qu’évaporateur, qui agit en abaissant la température de l’air sous le point de rosée, ce qui a pour effet de faire condenser l’eau contenue dans l’air.A motor vehicle is commonly equipped with an air conditioning system for modifying a temperature of an air contained inside a passenger compartment of the motor vehicle. This system comprises at least one circuit in which circulates a refrigerant fluid capable of producing or absorbing heat. To do this, this circuit includes several heat exchangers for heating or cooling the air flowing in the cabin, while drying the air. Air drying and air cooling are performed by the same heat exchanger, used as an evaporator, which acts by lowering the air temperature below the dew point, which has the effect of effect of condensing the water contained in the air.

Un circuit avec cette architecture est néanmoins fragile, et particulièrement au niveau de l’évaporateur. Dans des conditions climatiques défavorables, et notamment lorsque la température de l’air extérieur descend en dessous d’un certain seuil, la recirculation de l’air chargé d’humidité issu de l’habitacle dans le système de conditionnement d’air, afin de valoriser l’énergie thermique de l’air s’échappant de l’habitacle, expose l’évaporateur à un givrage de l’eau qui condense à sa surface, l’empêchant de fonctionner et le détériorant. Une solution apportée dans l’état de la technique consiste à ajouter une vanne au circuit permettant de détourner le passage du fluide de l’évaporateur, ce qui l’inactive et empêche la formation et le gel de gouttes d’eau à sa surface. Cette solution n’est cependant pas exempte de problèmes, notamment car elle complique la fabrication et l’installation du circuit tout en augmentant son coût.A circuit with this architecture is nevertheless fragile, and particularly at the level of the evaporator. In adverse weather conditions, especially when the outside air temperature falls below a certain threshold, the recirculation of moisture-laden air from the passenger compartment into the air conditioning system, so that to enhance the thermal energy of the air escaping from the cabin, exposes the evaporator to icing water that condenses on its surface, preventing it from functioning and damaging it. A solution provided in the state of the art is to add a valve to the circuit for diverting the passage of fluid from the evaporator, which inactivates and prevents the formation and freezing of drops of water on its surface. This solution is however not free of problems, especially because it complicates the manufacture and installation of the circuit while increasing its cost.

Un but de la présente invention est de proposer un système de conditionnement d’air qui offre une solution satisfaisante au problème susvisé, en empêchant le givrage de l’évaporateur, à un coût inférieur à celui proposé par la solution de l’art antérieur.An object of the present invention is to provide an air conditioning system which offers a satisfactory solution to the problem referred to above, by preventing the icing of the evaporator, at a lower cost than that proposed by the solution of the prior art.

Un objet de la présente invention est un système de conditionnement d’air comprend un boîtier de ventilation, chauffage et/ou climatisation, un circuit de fluide réfrigérant à l’intérieur duquel un fluide réfrigérant est apte à circuler comprenant un compresseur, trois échangeurs de chaleur, deux organes de détente, et un circuit de fluide caloporteur à l’intérieur duquel un fluide caloporteur est apte à circuler, comprenant le troisième échangeur de chaleur, une portion passant par une zone du véhicule dégageant de l’énergie thermique, et un radiateur basse température, le système comprenant au moins un organe interdisant une circulation du flux d’air dans le premier échangeur de chaleur.An object of the present invention is an air conditioning system comprises a ventilation, heating and / or air conditioning unit, a refrigerant circuit inside which a refrigerant fluid is able to circulate comprising a compressor, three heat exchangers. heat, two expansion members, and a coolant circuit inside which a heat transfer fluid is able to circulate, comprising the third heat exchanger, a portion passing through a zone of the vehicle releasing thermal energy, and a low temperature radiator, the system comprising at least one member preventing a flow of air flow in the first heat exchanger.

Le système de conditionnement d’air ainsi agencé permet d’empêcher le givrage de l’échangeur de chaleur, en limitant le passage au travers d’un air froid pouvant le geler, ce qui présente un risque pour les utilisateurs. Cet objectif est atteint sans modifier le circuit du fluide réfrigérant. L’absence de vanne de détournement simplifie grandement les étapes de fabrication, de montage et d’installation du système.The air conditioning system thus arranged prevents the icing of the heat exchanger, limiting the passage through cold air that can freeze, which presents a risk for users. This objective is achieved without modifying the refrigerant circuit. The absence of a diversion valve greatly simplifies the manufacturing, assembly and installation of the system.

Préférentiellement, les organes de détente sont des organes de détente contrôlés électroniquement.Preferably, the expansion members are electronically controlled expansion members.

Le système de conditionnement d’air comprend avantageusement l’une quelconque au moins des caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison : le troisième échangeur de chaleur est un échangeur entre un fluide réfrigérant et un fluide caloporteur. Le troisième échangeur de chaleur est agencé pour faire circuler le fluide réfrigérant dans un espace adjacent à un espace où circule le fluide caloporteur, afin de permettre un transfert de chaleur sous forme d’énergie thermique ou de calories d’un fluide vers l’autre. Le troisième échangeur de chaleur est agencé pour permettre la circulation du fluide réfrigérant transversalement au sens de circulation du fluide caloporteur de façon à maximiser les échanges de chaleur entre les deux fluides. Le troisième échangeur de chaleur peut être choisi parmi tout type d’échangeur connu, notamment un échangeur à tubes, un échangeur à faisceaux, un échangeur à spirales ou un échangeur à plaques. le premier échangeur de chaleur est un échangeur entre un flux d’air circulant dans le boitier de ventilation, chauffage et/ou climatisation et le fluide réfrigérant, le premier échangeur de chaleur est agencé pour faire circuler le fluide réfrigérant dans un espace adjacent à un espace où circule le flux d’air, afin de permettre un transfert de chaleur sous forme d’énergie thermique ou de calories du fluide réfrigérant vers le flux d’air ou inversement. Le premier échangeur de chaleur est agencé pour permettre la circulation du fluide réfrigérant transversalement au sens de circulation du flux d’air de façon à maximiser les échanges de chaleur. Le premier échangeur de chaleur peut être choisi parmi tout type d’échangeur connu, notamment un échangeur à tubes, un échangeur à faisceaux, un échangeur à spirales ou un échangeur à plaques. le deuxième échangeur de chaleur est un échangeur entre le flux d’air circulant dans le boîtier de ventilation, chauffage et/ou climatisation et le fluide réfrigérant, le deuxième échangeur de chaleur est agencé pour faire circuler le fluide réfrigérant dans un espace adjacent à un espace où circule le flux d’air, afin de permettre un transfert de chaleur sous forme d’énergie thermique ou de calories du fluide réfrigérant vers le flux d’air ou inversement. Le deuxième échangeur de chaleur est agencé pour permettre la circulation du fluide réfrigérant transversalement au sens de circulation du flux d’air de façon à maximiser les échanges de chaleur. Le deuxième échangeur de chaleur peut être choisi parmi tout type d’échangeur connu, notamment un échangeur à tubes, un échangeur à faisceaux, un échangeur à spirales ou un échangeur à plaques, le fluide réfrigérant est un fluide réfrigérant ou un mélange entre un ou plusieurs fluides réfrigérants et un ou plusieurs autres fluides, le ou les fluides réfrigérants étant sélectionnés parmi les fluides réfrigérants autorisés et adaptés à l’usage qui en est fait. Le ou les fluides réfrigérants sont notamment de la famille des hydrochlorofluorocarbures (HCFC), ou des hydrofluorocarbures (HFC). Un exemple non limitatif de fluide réfrigérant employé est du R134a ou du R1234YF. Un autre exemple de fluide réfrigérant est du dioxyde de carbone, désigné par l’acronyme R744, le fluide caloporteur est un fluide caloporteur ou un mélange entre un ou plusieurs fluides caloporteurs et un ou plusieurs autres fluides, le ou les fluides caloporteurs étant sélectionnés parmi les fluides caloporteurs autorisés et adapté à l’usage qui en est fait. Le ou les fluides caloporteurs sont notamment de l’eau, de l’eau déionisée, un mélange de glycol et d’eau ou un fluide diélectrique tel des hydrocarbures fluorés, l’organe interdisant la circulation du flux d’air dans le premier échangeur de chaleur est un moyen de masquage d’une face d’entrée du premier échangeur de chaleur, le moyen de masquage est un volet mobile entre deux positions, le boîtier de ventilation, chauffage et/ou climatisation comporte une voie de contournement du premier échangeur de chaleur, l’organe est agencé pour diriger le passage de flux d’air par une voie de contournement du premier échangeur de chaleur. La voie de contournement est soit un contournement du premier échangeur de chaleur au sein du boîtier de ventilation, chauffage et/ou climatisation, ou un conduit supplémentaire agencé pour contourner le premier échangeur de chaleur. Le volet de masquage est mobile en rotation ou en translation. Préférentiellement, le volet de masquage est mobile en rotation. l'organe dirige le passage du flux d’air par la voie de contournement lorsque la température du flux d’air est inférieur à +3°C, la température du flux d’air étant mesurée par un moyen de mesure de la température issu de l’état de la technique, l’organe est choisi parmi un volet rotatif, un volet papillon et un volet film, le compresseur est un compresseur électrique, le circuit de fluide réfrigérant comprend un accumulateur disposé entre le premier échangeur de chaleur et le compresseur, cet accumulateur étant agencé pour extraire du fluide réfrigérant la fraction du fluide réfrigérant à l’état liquide, le système de conditionnement d’air comprend un radiateur électrique configuré pour fonctionner sous une haute tension, le radiateur électrique étant pilotée pour apporter un surplus d’énergie thermique si le circuit de fluide réfrigérant et le circuit de fluide caloporteur ne permettent pas de réchauffer suffisamment le flux d’air pour répondre aux besoins des utilisateurs du véhicule, le radiateur électrique est disposé à l’intérieur du boîtier de ventilation, chauffage et/ou climatisation, le radiateur électrique est disposé dans l’alignement du deuxième échangeur de chaleur, en aval du deuxième échangeur de chaleur. Le flux d’air du boîtier de ventilation, chauffage et/ou climatisation passant par le deuxième échangeur de chaleur est ainsi forcé de passer par le radiateur électrique. L’invention a également trait à un véhicule équipé d’un système de conditionnement d’air tel que défini plus haut. Plus particulièrement, le véhicule comporte au moins une chaîne électrique de traction dont au moins un composant est traité thermiquement par le circuit de fluide caloporteur. L’invention a également trait a un procédé de traitement d’un flux d’air destiné à être envoyé dans un habitacle de véhicule par un système de conditionnement d’air selon l’invention, au cours duquel ont lieu au moins une étape de détection de conditions de givrage du premier échangeur de chaleur, et au moins une étape de blocage de la circulation du flux d’air au travers du premier échangeur de chaleur par l’organe. Plus particulièrement, l’étape de détection des conditions de givrage comprend une détection de la température extérieure au véhicule, et l’organe bloquant la circulation du flux d’air au travers du premier échangeur de chaleur lorsque la température est inférieure à -3°C. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels : la figure 1 est une illustration schématique d’un système de conditionnement d’air selon l’invention, le système étant configuré dans une première variante de fonctionnement, la figure 2 est une illustration schématique d’un système de conditionnement d’air selon l’invention, le système étant configuré dans une deuxième variante de fonctionnement, la figure 3 est une illustration schématique d’un système de conditionnement d’air selon l’invention, le système étant configuré dans une troisième variante de fonctionnement, la figure 4 est une illustration schématique d’un système de conditionnement d’air selon l’invention, le système étant configuré dans une quatrième variante de fonctionnement. H faut tout d’abord noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant.The air conditioning system advantageously comprises at least one of the following characteristics taken alone or in combination: the third heat exchanger is an exchanger between a refrigerant and a heat transfer fluid. The third heat exchanger is arranged to circulate the coolant in a space adjacent to a space where the coolant circulates, to allow heat transfer in the form of heat energy or calories from one fluid to the other . The third heat exchanger is arranged to allow the circulation of the refrigerant fluid transversely to the flow direction of the heat transfer fluid so as to maximize the heat exchange between the two fluids. The third heat exchanger can be chosen from any type of known exchanger, in particular a tube exchanger, a beam exchanger, a spiral exchanger or a plate heat exchanger. the first heat exchanger is an exchanger between a flow of air circulating in the ventilation, heating and / or air conditioning unit and the refrigerant, the first heat exchanger is arranged to circulate the refrigerant in a space adjacent to a space where circulates the air flow, to allow heat transfer in the form of heat energy or calories of the refrigerant to the air flow or vice versa. The first heat exchanger is arranged to allow the circulation of the refrigerant fluid transversely to the flow direction of the air flow so as to maximize the heat exchange. The first heat exchanger can be chosen from any type of known exchanger, in particular a tube exchanger, a beam exchanger, a spiral exchanger or a plate heat exchanger. the second heat exchanger is an exchanger between the flow of air circulating in the ventilation, heating and / or air conditioning unit and the refrigerant, the second heat exchanger is arranged to circulate the refrigerant in a space adjacent to a space where circulates the air flow, to allow heat transfer in the form of heat energy or calories of the refrigerant to the air flow or vice versa. The second heat exchanger is arranged to allow the circulation of the refrigerant fluid transversely to the flow direction of the air flow so as to maximize the heat exchange. The second heat exchanger may be chosen from any known type of heat exchanger, in particular a tube heat exchanger, a beam heat exchanger, a spiral heat exchanger or a plate heat exchanger, the cooling fluid is a refrigerant or a mixture of one or a plurality of refrigerant fluids and one or more other fluids, wherein the coolant (s) is (are) selected from the refrigerant fluids authorized and adapted for the use made of it. The refrigerant or fluids are in particular family of hydrochlorofluorocarbons (HCFC), or hydrofluorocarbons (HFC). A non-limiting example of a refrigerant used is R134a or R1234YF. Another example of a cooling fluid is carbon dioxide, denoted by the acronym R744, the heat transfer fluid is a heat transfer fluid or a mixture between one or more heat transfer fluids and one or more other fluids, the heat transfer fluid (s) being selected from heat transfer fluids and adapted to the use that is made of them. The heat transfer fluid or fluids are in particular water, deionized water, a mixture of glycol and water or a dielectric fluid such as fluorinated hydrocarbons, the organ preventing the flow of air in the first heat exchanger of heat is a means of masking an inlet face of the first heat exchanger, the masking means is a flap movable between two positions, the ventilation housing, heating and / or air conditioning comprises a bypass of the first exchanger of heat, the member is arranged to direct the passage of air flow by a bypass route of the first heat exchanger. The bypass route is either a bypass of the first heat exchanger within the ventilation box, heating and / or air conditioning, or an additional conduit arranged to bypass the first heat exchanger. The masking flap is movable in rotation or in translation. Preferably, the masking flap is rotatable. the member directs the flow of air through the bypass when the temperature of the air flow is less than + 3 ° C, the air flow temperature being measured by a means of measuring the temperature from of the state of the art, the member is selected from a rotary flap, a butterfly flap and a film flap, the compressor is an electric compressor, the refrigerant circuit comprises an accumulator disposed between the first heat exchanger and the compressor, said accumulator being arranged to extract refrigerant fluid refrigerant fraction in the liquid state, the air conditioning system comprises an electric radiator configured to operate under a high voltage, the electric radiator being controlled to provide a surplus of thermal energy if the refrigerant circuit and the coolant circuit do not sufficiently heat up the air flow for meet the needs of the vehicle users, the electric heater is disposed inside the ventilation housing, heating and / or air conditioning, the electric heater is arranged in alignment with the second heat exchanger, downstream of the second heat exchanger . The air flow from the ventilation, heating and / or air conditioning unit passing through the second heat exchanger is thus forced to pass through the electric radiator. The invention also relates to a vehicle equipped with an air conditioning system as defined above. More particularly, the vehicle comprises at least one electric traction chain of which at least one component is heat-treated by the coolant circuit. The invention also relates to a method of treating a flow of air intended to be sent into a vehicle passenger compartment by an air conditioning system according to the invention, during which at least one step of detection of icing conditions of the first heat exchanger, and at least one step of blocking the flow of air flow through the first heat exchanger through the body. More particularly, the step of detecting the icing conditions comprises a detection of the temperature outside the vehicle, and the member blocking the flow of air flow through the first heat exchanger when the temperature is below -3 ° C. Other characteristics, details and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the description given below as an indication in relation to drawings in which: FIG. 1 is a schematic illustration of a packaging system of FIG. according to the invention, the system being configured in a first variant of operation, FIG. 2 is a schematic illustration of an air conditioning system according to the invention, the system being configured in a second variant of operation, FIG. 3 is a schematic illustration of an air conditioning system according to the invention, the system being configured in a third variant of operation, FIG. 4 is a schematic illustration of an air conditioning system according to FIG. invention, the system being configured in a fourth variant of operation. It should first be noted that the figures disclose the invention in detail to implement the invention, said figures can of course be used to better define the invention where appropriate.

Dans la suite de la description, les termes amont et aval sont utilisés pour décrire la disposition du composant par rapport à la direction de circulation du fluide considéré. De même, l’agencement des éléments constitutifs d’un circuit d’un fluide est donné par rapport à la circulation du fluide. Un élément décrié ci-après comme étant situé entre deux autres éléments ne signifie pas que l’élément est physiquement entre les deux autres, mais que le fluide passe d’abord par l’un des deux autres éléments, avant de passer par l’élément considéré.In the remainder of the description, the terms upstream and downstream are used to describe the arrangement of the component with respect to the direction of flow of the fluid under consideration. Likewise, the arrangement of the constituent elements of a circuit of a fluid is given with respect to the circulation of the fluid. An element described below as being situated between two other elements does not mean that the element is physically between the two others, but that the fluid first passes through one of the other two elements, before passing through the other elements. considered element.

En se référant tout d’abord à la figure 1, on voit un exemple d’architecture du système de conditionnement d’air selon l’invention.Referring first to Figure 1, we see an example architecture of the air conditioning system according to the invention.

Le système de conditionnement d’air 1 représenté comprend un circuit de fluide réfrigérant 2 agencé pour la circulation d’un fluide réfrigérant, un circuit de fluide caloporteur 4 agencé pour la circulation d’un fluide caloporteur, et d’un boîtier de ventilation, chauffage et/ou climatisation 6, agencé pour la circulation d’un flux d’air.The air conditioning system 1 shown comprises a refrigerant circuit 2 arranged for the circulation of a refrigerant fluid, a heat transfer fluid circuit 4 arranged for the circulation of a coolant, and a fan housing, heating and / or air conditioning 6, arranged for the circulation of an air flow.

Le circuit de fluide réfrigérant 2, agencé pour la circulation du fluide réfrigérant, comprend un premier échangeur de chaleur 20, un deuxième échangeur de chaleur 22, un compresseur 24, un troisième échangeur de chaleur 26, un accumulateur 28, un premier organe de détente 30 et un deuxième organe de détente 32. Ces éléments sont reliés par des tubulures 34 rigides ou souples.The refrigerant circuit 2, arranged for the circulation of the refrigerant fluid, comprises a first heat exchanger 20, a second heat exchanger 22, a compressor 24, a third heat exchanger 26, an accumulator 28, a first expansion device 30 and a second expansion member 32. These elements are connected by tubing 34 rigid or flexible.

Le premier échangeur de chaleur 20 est un échangeur de chaleur entre le fluide réfrigérant et le flux d’air circulant dans le boîtier de ventilation, chauffage et/ou climatisation 6. Le premier échangeur de chaleur 20 comprend une face d’entrée 20a et une face de sortie 20b. La face de sortie 20b est la face du premier échangeur de chaleur 20 qui est disposée en regard du deuxième échangeur de chaleur 22. La face d’entrée 20a est la face opposée à la face de sortie 20b. Le premier échangeur de chaleur 20 est disposé pour permettre la circulation de l’air transversalement à la circulation du fluide réfrigérant, de façon à maximiser l’échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et l’air. Plus particulièrement, le premier échangeur de chaleur 20 est utilisé en tant qu’évaporateur agencé pour refroidir et assécher le flux d’air passant dans le boîtier de ventilation, chauffage et/ou climatisation 6. L’assèchement du flux d’air est le résultat de la condensation de l’eau contenue dans le flux d’air à la surface de l’évaporateur.The first heat exchanger 20 is a heat exchanger between the refrigerant and the flow of air circulating in the ventilation, heating and / or air conditioning unit 6. The first heat exchanger 20 comprises an inlet face 20a and a exit face 20b. The outlet face 20b is the face of the first heat exchanger 20 which is arranged facing the second heat exchanger 22. The input face 20a is the face opposite to the outlet face 20b. The first heat exchanger 20 is arranged to allow the circulation of air transversely to the circulation of the coolant, so as to maximize the heat exchange between the refrigerant and the air. More particularly, the first heat exchanger 20 is used as an evaporator arranged to cool and dry the flow of air passing through the ventilation, heating and / or air conditioning unit 6. The dewatering of the air flow is the result of the condensation of the water contained in the air flow at the surface of the evaporator.

Le deuxième échangeur de chaleur 22 est un échangeur de chaleur entre le fluide réfrigérant et le flux d’air circulant dans le boîtier de ventilation, chauffage et/ou climatisation 6. Le deuxième échangeur de chaleur 22 est disposé pour permettre la circulation de l’air transversalement à la circulation du fluide réfrigérant, de façon à maximiser l’échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et l’air. Plus particulièrement, le deuxième échangeur de chaleur 22 est utilisé en tant que condenseur agencé pour chauffer le flux d’air passant dans le boîtier de ventilation, chauffage et/ou climatisation 6.The second heat exchanger 22 is a heat exchanger between the refrigerant and the flow of air circulating in the ventilation, heating and / or air conditioning unit 6. The second heat exchanger 22 is arranged to allow the circulation of the air transversely to the circulation of the refrigerant, so as to maximize the heat exchange between the refrigerant and the air. More particularly, the second heat exchanger 22 is used as a condenser arranged to heat the flow of air passing through the ventilation, heating and / or air conditioning unit 6.

Le compresseur 24 équipant le circuit de fluide réfrigérant 2 est un compresseur électrique, agencé pour augmenter la pression du fluide réfrigérant, jusqu’à une pression d’environ 25 bars au maximum. Un tel compresseur électrique loge un mécanisme de compression à spirales, entraîné par un moteur électrique également disposé dans le compresseur électrique. Ce moteur électrique est commandé et alimenté électriquement par un module de commande configuré pour transformer le courant électrique continu provenant du véhicule en courant électrique alternatif adapté au moteur électrique.The compressor 24 fitted to the refrigerant circuit 2 is an electric compressor, arranged to increase the pressure of the refrigerant, up to a pressure of about 25 bar maximum. Such an electric compressor houses a spiral compression mechanism, driven by an electric motor also disposed in the electric compressor. This electric motor is controlled and electrically powered by a control module configured to transform the direct electric current from the vehicle into an alternating electric current adapted to the electric motor.

Le troisième échangeur de chaleur 26 est un échangeur de chaleur entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur. Le troisième échangeur de chaleur 26 est disposé pour permettre la circulation du fluide réfrigérant et la circulation du fluide caloporteur de façon adjacente, afin de permettre et de maximiser l’échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur. En fonction des situations, le fluide réfrigérant peut récupérer des calories du fluide caloporteur, ou au contraire lui en donner.The third heat exchanger 26 is a heat exchanger between the coolant and the coolant. The third heat exchanger 26 is arranged to allow the circulation of the cooling fluid and the circulation of the heat transfer fluid adjacent to allow and maximize the heat exchange between the coolant and the heat transfer fluid. Depending on the situation, the refrigerant can recover calories from the heat transfer fluid, or otherwise give it.

Le circuit de fluide réfrigérant 2 comprend un accumulateur 28, dit « bouteille asséchante », agencé pour retenir une fraction du fluide réfrigérant à l’état liquide, pour empêcher la détérioration du compresseur 24 par du fluide à l’état liquide.The refrigerant circuit 2 comprises an accumulator 28, called "drying bottle", arranged to retain a fraction of the coolant in the liquid state, to prevent the deterioration of the compressor 24 by fluid in the liquid state.

Le circuit de fluide réfrigérant 2 comprend également un premier organe de détente 30 et un deuxième organe de détente 32. Ces organes de détente 30, 32 sont pilotés, par exemple électroniquement, pour faire passer le fluide réfrigérant d’une première pression à une deuxième pression plus basse que la première pression. Le premier organe de détente 30 est disposé en amont du premier échangeur de chaleur 20, le deuxième organe de détente 32 étant disposé en aval du deuxième échangeur de chaleur 22.The refrigerant circuit 2 also comprises a first expansion member 30 and a second expansion member 32. These expansion members 30, 32 are controlled, for example electronically, to pass the refrigerant from a first pressure to a second pressure lower than the first pressure. The first expansion member 30 is disposed upstream of the first heat exchanger 20, the second expansion member 32 being disposed downstream of the second heat exchanger 22.

Le fluide réfrigérant est un fluide réfrigérant ou un mélange de fluide réfrigérant, de la famille des hydrochlorofluorocarbures (HCLC), ou des hydrofluorocarbures (HLC). Le fluide réfrigérant peut notamment être du R134a ou du 1234YL. Le fluide réfrigérant peut également être le dioxyde de carbone connu sous l’acronyme R744.The refrigerant fluid is a refrigerant or a mixture of refrigerant fluid, hydrochlorofluorocarbon family (HCLC), or hydrofluorocarbons (HLC). The refrigerant may in particular be R134a or 1234YL. The coolant may also be carbon dioxide known by the acronym R744.

Le boîtier de ventilation, chauffage et/ou climatisation 6, agencé pour la circulation d’air vers un habitacle (non représenté) d’un véhicule (non représenté), comprend une arrivée d’air extérieur 60, un premier filtre à air 62, une arrivée d’air recyclé 64, un deuxième filtre à air 66, un organe 68, le premier échangeur de chaleur 20, un volet de mixage 72, le deuxième échangeur de chaleur 22, un radiateur électrique 76 configuré pour fonctionner sous une haute tension et une sortie d’air 78 vers l’habitacle.The ventilation, heating and / or air conditioning unit 6, arranged for air circulation to a passenger compartment (not shown) of a vehicle (not shown), comprises an outside air intake 60, a first air filter 62 , a recirculated air inlet 64, a second air filter 66, a member 68, the first heat exchanger 20, a mixing flap 72, the second heat exchanger 22, an electric radiator 76 configured to operate under a high pressure voltage and an air outlet 78 to the passenger compartment.

Le boitier de ventilation, chauffage et/ou climatisation 6 comprend l’arrivée d’air extérieur 60. L’air extérieur est acheminé depuis l’extérieur du véhicule par une bouche d’aération qui débouche sur le boitier de ventilation, chauffage et/ou climatisation 6.The ventilation, heating and / or air conditioning unit 6 includes the external air intake 60. The outside air is conveyed from the outside of the vehicle by a ventilation opening that opens onto the ventilation, heating and / or ventilation box. or air conditioning 6.

Un premier filtre à air 62 est destiné à équiper le conduit d’arrivée d’air extérieur 60 pour empêcher les particules indésirables de pénétrer dans l’habitacle. Le premier filtre peut être du type d’un filtre à pollen, d’un filtre à charbons actifs ou encore d’un filtre au polyphénol.A first air filter 62 is intended to equip the external air inlet duct 60 to prevent unwanted particles from entering the passenger compartment. The first filter may be of the type of a pollen filter, an activated carbon filter or a polyphenol filter.

Le boitier de ventilation, chauffage et/ou climatisation 6 comprend également une arrivée d’air recyclé 64. L’air recyclé est acheminé depuis l’habitacle du véhicule par un circuit de récupération d’air (non représenté).The ventilation, heating and / or air conditioning unit 6 also includes a recirculated air inlet 64. The recycled air is conveyed from the passenger compartment of the vehicle by an air recovery circuit (not shown).

Un deuxième filtre à air 66 équipe le conduit d’arrivée d’air recyclé 64. Il a le même rôle, et peut être choisi parmi les mêmes filtres que le premier filtre à air 62.A second air filter 66 equips the recycled air inlet duct 64. It has the same function, and can be chosen from the same filters as the first air filter 62.

Le boitier de ventilation, chauffage et/ou climatisation 6 comprend en outre au moins un volet mobile 58, disposé à la confluence de l’arrivée d’air extérieur 60 et de l’arrivée d’air recyclé 64. Ce volet mobile 58, piloté par une unité de contrôle de la température dans l’habitacle du véhicule, détermine la provenance de l’air envoyé dans le circuit d’air, puis dans l’habitacle du véhicule. Ainsi, en mode 100% d’air recyclé, le volet mobile 58 est disposé en regard de l’arrivée d’air extérieur 60 de manière à le fermer, laissant libre l’arrivée d’air recyclé 64. A contrario, en mode 100% d’air extérieur, le volet mobile 58 est disposé en regard de l’arrivée d’air recyclé 64 de manière à le fermer, laissant libre l’arrivée d’air extérieur 60. Le volet mobile 58 peut prendre des positions intermédiaires pour obtenir un mélange entre l’air extérieur et l’air recyclé, et pour doser ce mélange. Il est également possible de remplacer l’unique volet mobile décrit ci-dessus par deux volets installés respectivement en regard du flux d’air recyclé et du flux d’extérieur.The ventilation, heating and / or air conditioning unit 6 furthermore comprises at least one movable flap 58, disposed at the confluence of the outside air inlet 60 and the recycled air inlet 64. This movable flap 58, controlled by a temperature control unit in the passenger compartment of the vehicle, determines the origin of the air sent into the air circuit, then into the passenger compartment of the vehicle. Thus, in 100% recycled air mode, the movable flap 58 is arranged facing the outside air inlet 60 so as to close it, leaving free the arrival of recycled air 64. Conversely, in the 100% of outside air, the movable flap 58 is arranged opposite the recirculated air inlet 64 so as to close it, leaving free the arrival of outside air 60. The movable flap 58 can take intermediate positions to obtain a mixture between the outside air and the recycled air, and to dose this mixture. It is also possible to replace the single movable flap described above by two flaps installed respectively opposite the recycled air flow and the outside flow.

Le boitier de ventilation, chauffage et/ou climatisation 6 comprend un organe 68 et un volet de mixage 72. Selon un exemple de réalisation, l’organe 68 est agencé devant le premier échangeur de chaleur 20. Alternativement ou additionellement, l’organe 68 est agencé derrière le premier échangeur de chaleur 20. Le volet de mixage 72 est agencé devant le deuxième échangeur de chaleur 22. En fonction de sa position, il définit le mélange entre le flux d’air chaud ayant traversé le deuxième échangeur de chaleur 22 et le flux d’air froid l’ayant contourné. L’organe 68 est un volet monté rotatif autour d’un axe, mobile entre une première position permettant le passage de l’air au travers du premier échangeur de chaleur 20, et une seconde position empêchant le passage de ce même air au travers du premier échangeur de chaleur 20. La rotation du organe 68 est contrôlée par l’unité de contrôle de la température dans l’habitacle du véhicule, en fonction des préférences des utilisateurs, principalement la température demandée par le ou les utilisateurs du véhicule, et des conditions climatiques, notamment la température extérieure, qui se traduisent en un mode de fonctionnement particulier du système de conditionnement du flux d’air selon l’invention. Notamment, si la température extérieure au véhicule descend en dessous d’une température seuil, l’organe 68 se place en seconde position. Dans cet exemple de l’invention, la température seuil est par exemple -3°C. En seconde position, l’organe 68 détourne l’air vers une voie de contournement 70 du premier échangeur de chaleur 20. La voie de contournement 70 du premier échangeur de chaleur 20 est un passage emprunté par le flux d’air et qui dirige celui-ci vers l’aval du premier échangeur de chaleur 20, sans passer par celui-ci. L’organe 68 bloque le contact entre le flux d’air et l’échangeur de chaleur 20 et empêche ainsi le premier échangeur de chaleur 20 de givrer si la température de l’air extérieur descend sous la température seuil.The ventilation, heating and / or air conditioning unit 6 comprises a member 68 and a mixing flap 72. According to an exemplary embodiment, the member 68 is arranged in front of the first heat exchanger 20. Alternatively or additionally, the member 68 is arranged behind the first heat exchanger 20. The mixing flap 72 is arranged in front of the second heat exchanger 22. As a function of its position, it defines the mixture between the hot air flow having passed through the second heat exchanger 22 and the cold airflow having bypassed it. The member 68 is a flap mounted rotatably about an axis, movable between a first position allowing the passage of air through the first heat exchanger 20, and a second position preventing the passage of this same air through the first heat exchanger 20. The rotation of the member 68 is controlled by the temperature control unit in the passenger compartment of the vehicle, according to the preferences of the users, mainly the temperature required by the vehicle user or users, and climatic conditions, especially the outside temperature, which result in a particular mode of operation of the airflow conditioning system according to the invention. In particular, if the temperature outside the vehicle falls below a threshold temperature, the member 68 is placed in second position. In this example of the invention, the threshold temperature is for example -3 ° C. In second position, the member 68 diverts the air towards a bypass 70 of the first heat exchanger 20. The bypass 70 of the first heat exchanger 20 is a passage taken by the air flow and which directs the downstream of the first heat exchanger 20, without passing therethrough. The member 68 blocks the contact between the air flow and the heat exchanger 20 and thus prevents the first heat exchanger 20 to frost if the temperature of the outside air falls below the threshold temperature.

Le volet de mixage 72 est un volet analogue au organe 68. Le volet de mixage 72 est un volet monté rotatif autour d’un axe, mobile entre une première position permettant le passage de l’air au travers du deuxième échangeur de chaleur 22, et une seconde position empêchant le passage de ce même air au travers du deuxième échangeur de chaleur 22. En seconde position, le volet de mixage 72 détourne l’air vers une voie de contournement 74 du deuxième échangeur de chaleur 22. La voie de contournement 74 du deuxième échangeur est un passage emprunté par le flux d’air et qui dirige celui-ci derrière le deuxième échangeur de chaleur 22 sans passer par celui-ci. Le volet de mixage 72 peut prendre un pluralité de positions intermédiaires entre la première position et la seconde position. Les positions intermédiaires sont déterminées par l’unité de contrôle de la température afin de doser la quantité d’air passant par le deuxième échangeur de chaleur 22 et celle passant par la voie de contournement 74 du deuxième échangeur, dans le but d’obtenir un flux d’air a la température demandée par les utilisateurs du véhicule.The mixing flap 72 is a component similar to the component 68. The mixing flap 72 is a flap mounted rotatably about an axis, movable between a first position allowing the passage of air through the second heat exchanger 22, and a second position preventing the passage of this same air through the second heat exchanger 22. In the second position, the mixing flap 72 diverts the air to a bypass 74 of the second heat exchanger 22. The bypass route 74 of the second exchanger is a passage taken by the air flow and which directs it behind the second heat exchanger 22 without passing through it. The mixing flap 72 may take a plurality of intermediate positions between the first position and the second position. The intermediate positions are determined by the temperature control unit in order to dose the amount of air passing through the second heat exchanger 22 and that passing through the bypass 74 of the second exchanger, in order to obtain a air flow at the temperature requested by the vehicle users.

Le boîtier de ventilation, chauffage et/ou climatisation 6 comprend un radiateur électrique 76 configuré pour fonctionner sous une haute tension, c’est-à-dire une radiateur électrique qui a une organisation qui le rend adapté à fonctionner sous une haute tension. Par haute tension, on entend une tension supérieure à environ 400V. Ce radiateur électrique 76 est disposé dans l’alignement du deuxième échangeur de chaleur 22, en aval de celui-ci, c’est-à-dire entre le deuxième échangeur de chaleur 22 et la sortie d’air 78 du circuit d’air. Le flux d’air passant par le deuxième échangeur de chaleur 22 passe également par le radiateur électrique 76.The ventilation, heating and / or air conditioning unit 6 comprises an electric heater 76 configured to operate under a high voltage, that is to say an electric heater that has an organization that makes it suitable for operating under high voltage. High voltage means a voltage greater than about 400V. This electric radiator 76 is disposed in the alignment of the second heat exchanger 22, downstream thereof, that is to say between the second heat exchanger 22 and the air outlet 78 of the air circuit . The flow of air passing through the second heat exchanger 22 also passes through the electric radiator 76.

Le radiateur électrique 76 est piloté par l’unité de contrôle de la température de l’habitacle du véhicule, et est activable sélectivement pour assurer un apport supplémentaire de chaleur au flux d’air traversant le radiateur électrique 76.The electric radiator 76 is controlled by the vehicle cabin temperature control unit, and is selectively activatable to provide an additional supply of heat to the air flow passing through the electric radiator 76.

Le boîtier de ventilation, chauffage et/ou climatisation 6 comprend également la sortie d’air 78 en direction de l’habitacle. La sortie d’air 78 communique avec un dispositif de distribution permettant de diriger le flux d’air en des zones dédiées de l’habitacle en fonction des préférences d’un utilisateur.The ventilation, heating and / or air conditioning unit 6 also includes the air outlet 78 towards the passenger compartment. The air outlet 78 communicates with a distribution device for directing the flow of air in dedicated areas of the passenger compartment according to the preferences of a user.

Le circuit de fluide caloporteur 4, agencé pour la circulation du fluide caloporteur, comprend le troisième échangeur de chaleur 26, une pluralité de pompes 80, une pluralité de valves 82, un radiateur basse température 84 et une section passant par un moteur du véhicule. Ces éléments sont reliés par des tubulures d’admission 88.The heat transfer fluid circuit 4, arranged for the circulation of the coolant, comprises the third heat exchanger 26, a plurality of pumps 80, a plurality of valves 82, a low temperature radiator 84 and a section passing through a motor of the vehicle. These elements are connected by intake manifolds 88.

Le circuit de fluide caloporteur 4 passe par le troisième échangeur de chaleur 26. Comme décrit plus haut, le troisième échangeur de chaleur 26 est un échangeur entre le fluide réfrigérant, un fluide réfrigérant, et le fluide caloporteur, un fluide caloporteur.The heat transfer fluid circuit 4 passes through the third heat exchanger 26. As described above, the third heat exchanger 26 is an exchanger between the refrigerant fluid, a refrigerant, and the coolant, a heat transfer fluid.

Le circuit de fluide caloporteur 4 comprend un radiateur basse température 84, c’est-à-dire un radiateur dont la température du corps du radiateur est d’au maximum environ 65 °C. Ce radiateur fonctionne comme un échangeur de chaleur entre le fluide caloporteur et un air qui peut être l’air extérieur au véhicule ou l’air extérieur au moteur, c’est-à-dire l’air compris entre le moteur du véhicule et un capot.The heat transfer fluid circuit 4 comprises a low temperature radiator 84, that is to say a radiator whose radiator body temperature is at most about 65 ° C. This radiator functions as a heat exchanger between the coolant and an air that can be the air outside the vehicle or the air outside the engine, that is to say the air between the engine of the vehicle and a cover.

Le circuit de fluide caloporteur 4 comprend une portion 86 agencée pour passer au travers ou à proximité d’une zone du véhicule dégageant de la chaleur. Dans le cas d’un véhicule thermique, cette zone comprend le moteur à combustion interne du véhicule. Dans le cas d’un véhicule électrique, cette zone comprend un élément d’une chaîne de traction électrique du véhicule, par exemple le moteur électrique de propulsion du véhicule et / ou les composants de puissance alimentant ledit moteur. Dans le cas d’un véhicule hybride thermique / électrique, cette zone comprend au moins un élément parmi le moteur à combustion interne et / ou la chaîne de traction électrique.The heat transfer fluid circuit 4 comprises a portion 86 arranged to pass through or near an area of the vehicle that releases heat. In the case of a thermal vehicle, this zone comprises the internal combustion engine of the vehicle. In the case of an electric vehicle, this zone comprises an element of an electric traction system of the vehicle, for example the electric propulsion motor of the vehicle and / or the power components supplying said motor. In the case of a hybrid thermal / electric vehicle, this zone comprises at least one of the internal combustion engine and / or the electric traction chain.

Le circuit de fluide caloporteur 4 comprend également une pluralité de pompes 80 pour faire circuler le fluide caloporteur au travers du circuit de fluide caloporteur 4. Dans la variante décrite ici, le circuit comprend deux pompes 80, l’une agencée en aval du troisième échangeur de chaleur 26, une autre agencée en amont de la portion 86. Seule une des deux pompes 80 est active à un instant donné. La pompe 80 agencée en amont de la portion 86 est active quand le fluide caloporteur passe par la portion 86. La pompe 80 agencée en aval du troisième échangeur de chaleur 26 est active quand le fluide caloporteur passe par le radiateur basse température 84.The heat transfer fluid circuit 4 also comprises a plurality of pumps 80 for circulating the coolant through the coolant circuit 4. In the variant described here, the circuit comprises two pumps 80, one arranged downstream of the third exchanger 26, another arranged upstream of the portion 86. Only one of the two pumps 80 is active at a given moment. The pump 80 arranged upstream of the portion 86 is active when the heat transfer fluid passes through the portion 86. The pump 80 arranged downstream of the third heat exchanger 26 is active when the heat transfer fluid passes through the low temperature radiator 84.

Le circuit de fluide caloporteur 4 comprend également une pluralité de valves 82, agencées pour moduler le trajet du fluide caloporteur. Dans la variante décrite ici, le circuit de fluide caloporteur comprend trois valves 82 permettant de diriger sélectivement le fluide caloporteur vers le radiateur basse température 84 ou la portion 86.The heat transfer fluid circuit 4 also comprises a plurality of valves 82, arranged to modulate the path of the coolant. In the variant described here, the coolant circuit comprises three valves 82 for selectively directing the heat transfer fluid to the low temperature radiator 84 or the portion 86.

Le fluide caloporteur est un fluide caloporteur, et notamment de l’eau, un mélange de glycol et d’eau, de l’eau déionisée ou un fluide diélectrique tel des hydrocarbures fluorés.The heat transfer fluid is a heat transfer fluid, including water, a mixture of glycol and water, deionized water or a dielectric fluid such as fluorinated hydrocarbons.

Le système précédemment décrit est utilisé pour moduler la température à l’intérieur de l’habitacle. Le système fonctionne selon au moins trois modes principaux, en fonction des conditions climatiques et des préférences thermiques et aérauliques des utilisateurs du véhicule. Le système est notamment utilisé pour abaisser la température de l’air présent dans l’habitacle, augmenter la température de l’air présent dans l’habitacle quand la température de l’air extérieur au véhicule est comprise entre 20°C et -3°C ou pour augmenter la température de l’air dans l’habitacle quand la température de l’air extérieur au véhicule est inférieure à -3°C. Un exemple de configuration du système va être décrit ci-après pour chacun des trois modes.The previously described system is used to modulate the temperature inside the passenger compartment. The system operates according to at least three main modes, depending on the climatic conditions and the thermal and aeraulic preferences of the users of the vehicle. The system is used in particular to lower the temperature of the air present in the passenger compartment, to increase the temperature of the air present in the passenger compartment when the temperature of the air outside the vehicle is between 20 ° C and -3. ° C or to increase the air temperature in the passenger compartment when the outside air temperature of the vehicle is below -3 ° C. An exemplary system configuration will be described below for each of the three modes.

Si un utilisateur souhaite abaisser la température du flux d’air dans l’habitacle, le système selon l’invention est opéré de la façon illustrée à la figure 2.If a user wishes to lower the temperature of the air flow in the passenger compartment, the system according to the invention is operated in the manner illustrated in FIG.

Au niveau du boitier de ventilation, chauffage et/ou climatisation 6, l’organe 68 est agencé pour permettre le passage de l’air au travers du premier échangeur de chaleur 20. Le volet de mixage 72 est disposé devant le deuxième échangeur de chaleur 22, de façon à empêcher le passage de l’air au travers du deuxième échangeur de chaleur 22. L’action du deuxième échangeur de chaleur 22 sur le flux d’air est ainsi rendu négligeable. L’air passe par la voie de contournement 74 du deuxième échangeur de chaleur sans passer par le deuxième échangeur de chaleur 22 ni par le radiateur électrique 76, et sort par la sortie d’air 78 du boitier de ventilation, chauffage et/ou climatisation 6.In the case of ventilation, heating and / or air conditioning 6, the member 68 is arranged to allow the passage of air through the first heat exchanger 20. The mixing flap 72 is arranged in front of the second heat exchanger 22, so as to prevent the passage of air through the second heat exchanger 22. The action of the second heat exchanger 22 on the air flow is thus rendered negligible. The air passes through the bypass 74 of the second heat exchanger without passing through the second heat exchanger 22 or the electric radiator 76, and exits through the air outlet 78 of the ventilation box, heating and / or air conditioning 6.

Dans le circuit de fluide réfrigérant 2, le fluide réfrigérant est compressé par le compresseur 24 pour arriver à une pression comprise par exemple entre 12 et 25 bars. Le fluide réfrigérant passe par le deuxième échangeur de chaleur 22, rendu inopérant par le volet de mixage 72, avant de passer par le troisième échangeur de chaleur 26. Dans le troisième échangeur de chaleur 26, le fluide réfrigérant cède de la chaleur au fluide caloporteur. Le fluide réfrigérant est ensuite détendu par un passage dans le premier organe de détente 30, pour atteindre une pression d’environ 3 bars. Le fluide réfrigérant passe ensuite par le premier échangeur de chaleur 20. Dans le premier échangeur de chaleur 20, le fluide réfrigérant s’évapore et récupère des calories du flux d’air passant par le boitier de ventilation, chauffage et/ou climatisation 6, refroidissant ainsi l’air destiné à être envoyé dans l’habitacle du véhicule. A la sortie du premier échangeur de chaleur 20, le fluide réfrigérant passe par l’accumulateur 28, qui débarrasse le fluide réfrigérant, qui est à l’état gazeux, de toute trace de fluide réfrigérant à l’état liquide. A la sortie de l’accumulateur 28, le fluide réfrigérant est dirigé vers le compresseur 24 pour recommencer le circuit.In the refrigerant circuit 2, the refrigerant is compressed by the compressor 24 to arrive at a pressure of, for example, between 12 and 25 bar. The refrigerant passes through the second heat exchanger 22, rendered inoperative by the mixing flap 72, before passing through the third heat exchanger 26. In the third heat exchanger 26, the coolant transfers heat to the coolant . The refrigerant is then expanded through a passage in the first expansion member 30 to reach a pressure of about 3 bar. The refrigerant then passes through the first heat exchanger 20. In the first heat exchanger 20, the refrigerant evaporates and recovers calories from the air flow passing through the ventilation box, heating and / or air conditioning 6, thus cooling the air intended to be sent into the passenger compartment of the vehicle. At the outlet of the first heat exchanger 20, the refrigerant passes through the accumulator 28, which removes the refrigerant fluid, which is in the gaseous state, from any trace of refrigerant fluid in the liquid state. At the outlet of the accumulator 28, the coolant is directed towards the compressor 24 to restart the circuit.

Dans le circuit de fluide caloporteur 4, le fluide caloporteur est pompé par une pompe 80 pour passer à travers du troisième échangeur de chaleur 26. Dans ce troisième échangeur de chaleur 26, le fluide caloporteur récupère des calories du fluide réfrigérant circulant dans le circuit de fluide réfrigérant 2, ce qui a pour effet de chauffer le fluide caloporteur et de refroidir le fluide réfrigérant. Le fluide caloporteur passe ensuite par le radiateur basse température 84, où le fluide caloporteur cède ses calories à l’air extérieur au véhicule, ce qui a pour effet de refroidir le fluide caloporteur. Le fluide caloporteur est ensuite dirigé vers la pompe 80 pour recommencer le circuit.In the coolant circuit 4, the coolant is pumped by a pump 80 to pass through the third heat exchanger 26. In this third heat exchanger 26, the coolant recovers calories from the refrigerant flowing in the cooling circuit. refrigerant fluid 2, which has the effect of heating the coolant and cooling the coolant. The heat transfer fluid then passes through the low temperature radiator 84, where the coolant transfers its calories to the air outside the vehicle, which has the effect of cooling the heat transfer fluid. The coolant is then directed to the pump 80 to restart the circuit.

Ainsi agencé, le système permet d’abaisser la température de l’air envoyé dans l’habitacle du véhicule.Thus arranged, the system allows to lower the temperature of the air sent into the passenger compartment of the vehicle.

Si un utilisateur souhaite chauffer le flux d’air envoyé dans l’habitacle et que la température de l’air extérieur au véhicule est comprise entre 20°C et -3°C, le système est agencé de la façon illustrée aux figures 3 et 4.If a user wishes to heat the flow of air sent into the passenger compartment and the temperature of the air outside the vehicle is between 20 ° C and -3 ° C, the system is arranged as shown in Figures 3 and 4.

Au niveau du boîtier de ventilation, chauffage et/ou climatisation 6, l’organe 68 est agencé pour permettre le passage de l’air au travers du premier échangeur de chaleur 20. Le volet de mixage 72 est agencé pour permettre le passage de l’air à travers le deuxième échangeur de chaleur 22. En fonction de la charge sur la chaîne de traction, mécanisme décrit plus bas, le radiateur électrique 76 est activé ou non et le premier organe de détente 30 agit ou non sur la pression du fluide réfrigérant circulant dans le circuit de fluide réfrigérant.At the level of the ventilation, heating and / or air conditioning unit 6, the member 68 is arranged to allow the passage of air through the first heat exchanger 20. The mixing flap 72 is arranged to allow the passage of the through the second heat exchanger 22. Depending on the load on the power train, mechanism described below, the electric radiator 76 is activated or not and the first expansion member 30 acts or not on the pressure of the fluid refrigerant circulating in the refrigerant circuit.

Dans le circuit de fluide réfrigérant 2, le fluide réfrigérant est compressé par le compresseur 24 pour arriver à une pression comprise entre 10 et 15 bars. Le fluide réfrigérant passe par le deuxième échangeur de chaleur 22 où il donne des calories à l’air circulant dans le boîtier de ventilation, chauffage et/ou climatisation 6. Le fluide réfrigérant passe ensuite par le deuxième organe de détente 32 pour y subir une baisse de sa pression, jusqu’à environ 3 bars. Le fluide réfrigérant passe ensuite par le troisième échangeur de chaleur 26 où il récupère des calories du fluide caloporteur. Le fluide réfrigérant passe ensuite par le premier échangeur de chaleur 20 où il récupère des calories de l’air, ce qui a pour effet principal d’assécher l’air. Le fluide réfrigérant passe ensuite par l’accumulateur 28, avant d’être dirigé vers le compresseur 24 pour recommencer le circuit.In the refrigerant circuit 2, the refrigerant is compressed by the compressor 24 to reach a pressure of between 10 and 15 bar. The coolant passes through the second heat exchanger 22 where it gives calories to the air circulating in the ventilation, heating and / or air conditioning unit 6. The refrigerant then passes through the second expansion member 32 to undergo a lowering its pressure, up to about 3 bars. The refrigerant then passes through the third heat exchanger 26 where it recovers heat from the coolant. The refrigerant then passes through the first heat exchanger 20 where it recovers calories from the air, which has the main effect of drying the air. The refrigerant then passes through the accumulator 28, before being directed to the compressor 24 to restart the circuit.

Dans le circuit de fluide caloporteur 4, le fluide caloporteur passe à travers du troisième échangeur de chaleur 26. Dans ce troisième échangeur de chaleur 26, le fluide caloporteur donne des calories au fluide réfrigérant circulant dans le circuit de fluide réfrigérant 2, ce qui a pour effet de refroidir le fluide caloporteur et de réchauffer le fluide réfrigérant. Le fluide caloporteur est ensuite pompé par une autre pompe 80 pour passer au travers d’une zone chaude du moteur. Le fluide caloporteur est ainsi réchauffé avant d’être à nouveau pompé au travers du troisième échangeur de chaleur 26 pour recommencer son circuit.In the heat transfer fluid circuit 4, the heat transfer fluid passes through the third heat exchanger 26. In this third heat exchanger 26, the heat transfer fluid gives calories to the refrigerant circulating in the refrigerant circuit 2, which has to cool the heat transfer fluid and to heat the refrigerant. The heat transfer fluid is then pumped by another pump 80 to pass through a hot zone of the engine. The heat transfer fluid is thus heated before being pumped again through the third heat exchanger 26 to restart its circuit.

En fonction de la charge sur la chaîne de traction, c’est-à-dire l’effort que fournissent le moteur et ses composants pour mouvoir le véhicule, le moteur peut être plus ou moins chaud. C’est notamment le cas pour un moteur électrique de traction du véhicule. La quantité de chaleur dégagée par le moteur peut altérer le comportement du système de conditionnement d’air 1, notamment l’activation du radiateur électrique 76 et la détente opérée par 30, selon deux variantes décrites ci-dessous, et illustrées aux figures 3 et 4.Depending on the load on the power train, that is to say the effort that the engine and its components provide to move the vehicle, the engine can be more or less hot. This is particularly the case for an electric traction motor of the vehicle. The amount of heat released by the engine may alter the behavior of the air conditioning system 1, in particular the activation of the electric heater 76 and the expansion operated by 30, according to two variants described below, and illustrated in FIGS. 4.

Ainsi, dans la première variante illustrée à la figure 3, la charge sur la chaîne de traction étant importante, la portion 86 du circuit de fluide caloporteur 4 passant à proximité d’un composant du véhicule dégageant de la chaleur récupère une quantité importante d’énergie thermique. La portion 86 va ainsi céder beaucoup de calories au fluide caloporteur, qui en transmet une grande partie au fluide réfrigérant. Le fluide réfrigérant est ainsi réchauffé par le fluide caloporteur. L’air envoyé dans l’habitacle par le deuxième échangeur 22 sera ainsi suffisamment chaud pour atteindre la température souhaitée par t’utilisateur, et le radiateur électrique 76 ne sera pas activé. Dans cette variante, le deuxième organe de détente 32 est utilisé pour abaisser la pression du fluide réfrigérant jusqu’à une pression intermédiaire, notamment 4 bars, afin de ne pas chauffer démesurément le fluide réfrigérant, ce qui perturberait le fonctionnement du système selon l’invention. Le premier organe de détente 30 est quant à lui utilisé pour faire baisser la pression du fluide réfrigérant de 4 bars environ à une pression basse, notamment 3 bars.Thus, in the first variant illustrated in FIG. 3, the load on the traction chain being large, the portion 86 of the heat transfer fluid circuit 4 passing close to a component of the vehicle giving off heat recovers a significant amount of thermal energy. The portion 86 will thus give a lot of calories to the coolant, which transmits a large portion of the coolant. The coolant is thus heated by the coolant. The air sent into the passenger compartment by the second exchanger 22 will thus be hot enough to reach the temperature desired by the user, and the electric heater 76 will not be activated. In this variant, the second expansion member 32 is used to lower the pressure of the refrigerant to an intermediate pressure, in particular 4 bar, in order not to excessively heat the refrigerant, which would disrupt the operation of the system according to the invention. invention. The first expansion member 30 is used to lower the pressure of the refrigerant fluid by about 4 bar at a low pressure, especially 3 bar.

Si la charge moteur est peu importante, le système a une configuration telle qu’illustrée à la figure 4. Dans cette configuration, la portion 86 du circuit de fluide caloporteur 4 passant par le composant chaud a une température peu élevée et ne cède pas suffisamment de calories au fluide caloporteur pour réchauffer efficacement le fluide réfrigérant. Comme le circuit de fluide réfrigérant 2 ne réchauffe pas suffisamment l’air envoyé dans l’habitacle, le radiateur électrique 76 est alors activé pour donner un surplus de calories à l’air envoyé dans l’habitacle. Le premier organe de détente 30 n’est ici pas activé. Plus particulièrement, il n’a aucun effet sur la pression du fluide réfrigérant. En d’autres termes, la pression du fluide réfrigérant circulant en amont du premier organe de détente 30 est la même que celle du fluide en aval du premier organe de détente 30.If the engine load is small, the system has a configuration as shown in Figure 4. In this configuration, the portion 86 of the heat transfer fluid circuit 4 passing through the hot component has a low temperature and does not yield sufficiently calories to heat transfer fluid to effectively heat the refrigerant. As the refrigerant circuit 2 does not sufficiently heat the air sent into the passenger compartment, the electric heater 76 is then activated to give a surplus of calories to the air sent into the passenger compartment. The first detent 30 is not activated here. More particularly, it has no effect on the pressure of the coolant. In other words, the pressure of the coolant circulating upstream of the first expansion member 30 is the same as that of the fluid downstream of the first expansion member 30.

Ainsi agencé, le système permet d’augmenter la température de l’air envoyé dans l’habitacle du véhicule.Thus arranged, the system increases the temperature of the air sent into the passenger compartment of the vehicle.

Si un utilisateur souhaite chauffer le flux d’air envoyé dans l’habitacle et que la température de l’air extérieur au véhicule est inférieure à -3°C, le système rencontre le problème suivant et est agencé de la façon suivante en réponse à ce problème.If a user wishes to heat the flow of air to the passenger compartment and the outside air temperature of the vehicle is below -3 ° C, the system has the following problem and is arranged as follows in response to this problem.

Lorsque la température descend en dessous de -3°C, le système de conditionnement d’air ne peut plus utiliser l’air recyclé de l’habitacle pour valoriser l’énergie thermique qu’il contrent pour réchauffer le flux d’air circulant dans le boitier de ventilation, chauffage et/ou climatisation 6 sans risquer de faire givrer et de détériorer le premier échangeur de chaleur 20. En effet, l’air recyclé de l’habitacle est chargé de l’humidité dégagée par les utilisateurs du véhicule, humidité qui condenserait sur le premier échangeur de chaleur 20 sous la forme de gouttes d’eau. Ces gouttes d’eau, en contact avec l’air froid, givrerait à leur tour. Le givrage du premier échangeur de chaleur fait courir un risque aux utilisateurs du véhicule, notamment en mettant le système de conditionnement d’air hors service, les occupants ne pouvant plus régler la température en cas de conditions extrêmes.When the temperature drops below -3 ° C, the air conditioning system can no longer use the recycled air from the passenger compartment to value the heat energy that it counteracts to heat the flow of air flowing in. the ventilation box, heating and / or air conditioning 6 without the risk of frosting and damaging the first heat exchanger 20. In fact, the recycled air of the passenger compartment is responsible for the moisture released by the users of the vehicle, moisture that would condense on the first heat exchanger 20 in the form of drops of water. These drops of water, in contact with the cold air, would in turn frost. The icing of the first heat exchanger poses a risk to the vehicle users, in particular by putting the air conditioning system out of service, the occupants being unable to adjust the temperature under extreme conditions.

Afin de continuer à valoriser l’air recyclé de l’habitacle sans faire courir de risque aux utilisateurs du véhicule, il faut bloquer le passage du flux d’air humide au travers du premier échangeur de chaleur 20.In order to continue to enhance the recycled air of the passenger compartment without putting the users of the vehicle at risk, it is necessary to block the passage of the moist air flow through the first heat exchanger 20.

La configuration du système de conditionnement d’air dans ce cas est illustrée à la figure 1. L’organe 68 est agencé pour bloquer le passage de l’air du boitier de ventilation, chauffage et/ou climatisation 6 au travers du premier échangeur de chaleur 20. Le flux d’air passe ainsi par la voie de contournement du premier échangeur de chaleur 20, pour passer ensuite par le deuxième échangeur de chaleur 22. De cette façon, le premier échangeur de chaleur 20 est inactivé et ne peut pas être affecté par le gel, sans pour autant détourner le flux du fluide réfrigérant.The configuration of the air conditioning system in this case is illustrated in FIG. 1. The member 68 is arranged to block the passage of air from the ventilation, heating and / or air conditioning unit 6 through the first heat exchanger. heat 20. The air flow thus passes through the bypass route of the first heat exchanger 20, to then pass through the second heat exchanger 22. In this way, the first heat exchanger 20 is inactivated and can not be affected by frost, without diverting the flow of refrigerant.

Ainsi agencé, le système permet d’augmenter ou d’abaisser la température de l’air envoyé dans l’habitacle du véhicule. Le système selon est particulièrement efficace dans le cas d’un circuit de fluide caloporteur configuré pour traiter thermiquement une chaîne de traction électrique du véhicule.Thus arranged, the system increases or lower the temperature of the air sent into the passenger compartment of the vehicle. The system according to the invention is particularly effective in the case of a heat transfer fluid circuit configured to heat-treat an electric traction system of the vehicle.

La description qui précède explique clairement comment l’invention permet d’atteindre les objectifs qu’elle s’est fixé et notamment de proposer un système de conditionnement d’air 1 pouvant fonctionner sans risque d’obstruction dans des conditions climatiques difficiles et dont la fabrication reste aisée et abordable à grande échelle.The foregoing description clearly explains how the invention makes it possible to achieve the objectives it has set itself and in particular to propose an air conditioning system 1 that can operate without risk of obstruction in difficult climatic conditions and whose manufacturing remains easy and affordable on a large scale.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l’homme du métier au dispositif d’aide à la circulation qui vient d’être décrite à titre d’exemple non limitatif, dès lors que l’on met en œuvre au moins un organe agencés pour détourner un flux d’air d’un échangeur de chaleur afin de le protéger du gel.Of course, various modifications may be made by those skilled in the art to the traffic aid device which has just been described by way of non-limiting example, since it implements at least one organ arranged to divert a flow of air from a heat exchanger to protect it from freezing.

En tout état de cause, l’invention ne saurait se limiter au mode de réalisation spécifiquement décrit dans ce document, et s’étend en particulier à tous moyens équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de ces moyens.In any event, the invention can not be limited to the embodiment specifically described in this document, and extends in particular to all equivalent means and any technically operating combination of these means.

Claims (16)

REVENDICATIONS 1. Système de conditionnement d’air (1) pour un habitacle de véhicule, comprenant : - un boîtier de ventilation, chauffage et/ou climatisation (6) d’un flux d’air envoyé dans l’habitacle, - un circuit de fluide réfrigérant (2) à l’intérieur duquel un fluide réfrigérant est apte à circuler, comprenant : o un compresseur (24), o un premier échangeur de chaleur (20), disposé dans le boîtier de ventilation, chauffage et/ou climatisation (6), o un deuxième échangeur de chaleur (22), disposé dans le boîtier de ventilation, chauffage et/ou climatisation (6), en aval du premier échangeur de chaleur (20), o un premier organe de détente (30) disposé en amont du premier échangeur (20), o un deuxième organe de détente (32) disposé en aval du deuxième échangeur de chaleur (22), et o un troisième échangeur de chaleur (26), disposé entre le premier organe de détente (30) et le deuxième organe de détente (32), - un circuit de fluide caloporteur (4) à l’intérieur duquel un fluide caloporteur est apte à circuler, comprenant au moins : o le troisième échangeur de chaleur (26), o une portion (86) passant par une zone du véhicule dégageant de l’énergie thermique, et o un radiateur basse température (84), caractérisé en ce que le boîtier de ventilation, chauffage et/ou climatisation (6) comprend au moins un organe (68) interdisant une circulation du flux d’air dans le premier échangeur de chaleur (20).An air conditioning system (1) for a vehicle interior, comprising: - a ventilation, heating and / or air conditioning unit (6) for a flow of air into the passenger compartment; refrigerant fluid (2) within which a refrigerant fluid is circulating, comprising: o a compressor (24), o a first heat exchanger (20) disposed in the ventilation, heating and / or air conditioning housing ( 6), o a second heat exchanger (22) disposed in the ventilation, heating and / or air conditioning unit (6), downstream of the first heat exchanger (20), o a first expansion member (30) disposed upstream of the first heat exchanger (20), o a second expansion member (32) disposed downstream of the second heat exchanger (22), and o a third heat exchanger (26) disposed between the first expansion member (30). ) and the second expansion member (32), - a coolant circuit (4) at the int beyond which a heat transfer fluid is able to circulate, comprising at least: o the third heat exchanger (26), o a portion (86) passing through a zone of the vehicle releasing thermal energy, and o a low temperature radiator ( 84), characterized in that the ventilation, heating and / or air conditioning unit (6) comprises at least one member (68) preventing a circulation of the air flow in the first heat exchanger (20). 2. Système de conditionnement d’air (1) selon la revendication précédente, dans lequel le troisième échangeur de chaleur (26) est un échangeur entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur.2. Air conditioning system (1) according to the preceding claim, wherein the third heat exchanger (26) is an exchanger between the coolant and the heat transfer fluid. 3. Système de conditionnement d’air (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le deuxième échangeur de chaleur (22) est un échangeur entre le flux d’air et le fluide réfrigérant.3. Air conditioning system (1) according to any one of the preceding claims, wherein the second heat exchanger (22) is an exchanger between the air flow and the refrigerant. 4. Système de conditionnement d’air (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’organe (68) interdisant la circulation du flux d’air dans le premier échangeur de chaleur (20) est un moyen de masquage (68a) d’une face d’entrée (36) du premier échangeur de chaleur (20).4. Air conditioning system (1) according to any one of the preceding claims, wherein the member (68) preventing the flow of air in the first heat exchanger (20) is a masking means (68a) an inlet face (36) of the first heat exchanger (20). 5. Système de conditionnement d’air (1) selon la revendication précédente, dans lequel le moyen de masquage (68a) est un volet mobile en rotation entre deux positions.5. Air conditioning system (1) according to the preceding claim, wherein the masking means (68a) is a flap movable in rotation between two positions. 6. Système de conditionnement d’air (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le boîtier de ventilation, chauffage et/ou climatisation (6) comporte une voie de contournement (70) du premier échangeur de chaleur (20).An air conditioning system (1) according to any one of the preceding claims, wherein the ventilation, heating and / or air conditioning unit (6) comprises a bypass (70) of the first heat exchanger (20). ). 7. Système de conditionnement d’air (1) selon la revendication précédente, dans lequel l’organe (68) est agencé pour diriger le passage de flux d’air par la voie de contournement (70) du premier échangeur de chaleur (20).7. Air conditioning system (1) according to the preceding claim, wherein the member (68) is arranged to direct the passage of air flow by the bypass route (70) of the first heat exchanger (20). ). 8. Système de conditionnement d’air (1) selon la revendication précédente, dans lequel l’organe (68) dirige le passage du flux d’air par la voie de contournement (70) lorsque la température d’un flux d’air extérieur au véhicule est inférieur à -3°C.8. Air conditioning system (1) according to the preceding claim, wherein the member (68) directs the flow of air through the bypass route (70) when the temperature of an air flow outside the vehicle is less than -3 ° C. 9. Système de conditionnement d’air (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’organe (68) est choisi parmi un volet rotatif, un volet papillon ou un volet film.9. Air conditioning system (1) according to any one of the preceding claims, wherein the member (68) is selected from a rotary flap, a butterfly flap or a film flap. 10. Système de conditionnement d’air (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le compresseur (24) est un compresseur électrique.An air conditioning system (1) according to any one of the preceding claims, wherein the compressor (24) is an electric compressor. 11. Système de conditionnement d’air (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le circuit de fluide réfrigérant (2) comprend un accumulateur (28) disposé entre le premier échangeur de chaleur (20) et le compresseur (24).An air conditioning system (1) according to any one of the preceding claims, wherein the refrigerant circuit (2) comprises an accumulator (28) disposed between the first heat exchanger (20) and the compressor ( 24). 12. Système de conditionnement d’air (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le boîtier de ventilation, chauffage et/ou climatisation comprend un radiateur électrique (76) configuré pour fonctionner sous une haute tension.12. Air conditioning system (1) according to any one of the preceding claims, the ventilation housing, heating and / or air conditioning comprises an electric heater (76) configured to operate under high voltage. 13. Véhicule comprenant un système de conditionnement d’air (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.13. Vehicle comprising an air conditioning system (1) according to any one of the preceding claims. 14. Véhicule selon la revendication 13, comprenant au moins une chaîne électrique de traction dont au moins un composant est traité thermiquement par le circuit de fluide caloporteur.14. Vehicle according to claim 13, comprising at least one electrical traction chain of which at least one component is heat-treated by the coolant circuit. 15. Procédé de traitement d’un flux d’air destiné à être envoyé dans un habitacle de véhicule par un système de conditionnement d’air selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, comprenant au moins les étapes suivantes : - une étape de détection de conditions de givrage du premier échangeur de chaleur (20), et' - une étape de blocage de la circulation du flux d’air au travers du premier échangeur de chaleur (20) par l’organe (68).15. A method of treating an air flow intended to be sent into a vehicle passenger compartment by an air conditioning system according to any one of claims 1 to 12, comprising at least the following steps: a step detection of icing conditions of the first heat exchanger (20), and '- a step of blocking the flow of air through the first heat exchanger (20) by the member (68). 16. Procédé selon la revendication précédente, l’étape de détection des conditions de givrage comprend une détection de la température extérieure au véhicule, et l’organe (68) bloquant la circulation du flux d’air au travers du premier échangeur de chaleur (20) lorsque la température est inférieure à -3°C.16. Method according to the preceding claim, the step of detecting the icing conditions comprises a detection of the temperature outside the vehicle, and the member (68) blocking the flow of air through the first heat exchanger ( 20) when the temperature is below -3 ° C.
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